全 文 ：黑龙江农业科学２０１５（６）：１４１～１４６
Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
利用南瓜属蔬菜未授粉子房培养单倍体的研究进展
孙朋朋１，２，刘　涛１，２，沈　虹１，２，孙　锦１，２，３
（１．南京农业大学 （宿迁）设施园艺研究院，江苏 宿迁２２３８００；２．宿迁市设施园艺研究院，江苏
宿迁２２３８００；３．南京农业大学 园艺学院，江苏 南京２１００９５）
摘要：为了促进南瓜单倍体育种，通过介绍雌配子形成过程，综述了近年来南瓜属蔬菜未授粉子房（或胚珠）
离体培养概况，并对离体雌核培养的影响因素进行分析，对再生植株倍型鉴定和单倍体加倍方法进行阐述，
最后探讨其当前存在的问题和应用前景。
关键词：南瓜属蔬菜；未授粉子房；离体培养；单倍体植株
中图分类号：Ｓ６４２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００２－２７６７（２０１５）０６－０１４１－０６　ＤＯＩ：１０．１１９４２／ｊ．ｉｓｓｎ１００２－２７６７．２０１５．０６．０１４１
收稿日期：２０１５－０１－２１
基金项 目：现 代 农 业 产 业 技 术 体 系 建 设 专 项 资 助 项
目（ＣＡＲＳ－２５－Ｃ－０３）；江苏省重大创新载体资助项目（ＢＹ
２０１１０１２）；江苏省农业三新工程资助项目（ＳＸＧＣ［２０１４］２５６，
ＳＸＧＣ［２０１５］２７０）；宿迁市科技计划（农业科技支撑）资助项
目（Ｌ２０１４１０）
第一作者简介：孙朋朋（１９８７－），男，山东省惠民县人，硕士，
助理研究员，从事蔬菜遗传育种与生物技术研究。Ｅ－ｍａｉｌ：
ｓｕｎｐｅｎｇｐｅｎｇ１９８７＠１２６．ｃｏｍ。
通讯作者：孙锦（１９７２－），男，副教授，从事设施园艺方面的科
研与教学工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｉｎｓｕｎ＠ｎｊａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。
　　南瓜属蔬菜包括５个主要栽培种，即南瓜（中
国南瓜）、笋瓜（印度南瓜）、西葫芦（美洲南瓜）、黑
籽南瓜和灰籽南瓜，因其具有良好的栽培特性以
及较强的环境适应性，而被人们广泛栽培［１］。长
期以来，人们主要是利用常规育种手段进行南瓜
属蔬菜新品种的培育工作，但常规育种获得相对
较纯合的自交系一般至少需要５～６ａ时间，育种
周期长、工作量大、遗传性状不稳定等不良因素限
制了南瓜属蔬菜的育种进程［２］。自然界中曼陀罗
单倍体植株的发现，使研究者看到了单倍体育种
的曙光。随后，许多研究者开始研究利用单倍体
获得纯系的方法。单倍体诱导和染色体自然加倍
可以获得纯合的双单倍体植株［３］，一般１～２ａ即
可获得纯合自交系，这样既可以大大缩短育种年
限，也能使单倍体材料在当代即表现出显隐性基
因型性状［４］，很好地克服对常规育种的缺点。但
是自然界中南瓜属蔬菜自发产生单倍体植株的频
率极低［５］，研究者尝试许多方法进行单倍体诱导，
如离体雄核（花粉或小孢子）培养，离体雌核培养
（未授粉的子房或胚珠）和花粉（正常或辐射处理）
诱导孤雌生殖等方法，虽然３种方法都或多或少
地获得了单倍体植株，但通过雄核离体培养或花
粉诱导孤雌生殖产生单倍体植株难度较大，相比
较而言，离体雌核培养成功率较高，因而育种家对
南瓜属蔬菜离体雌核进行培育获得单倍体植株越
来越受到重视，在许多物种中，未授粉雌核离体诱
导也被看作是比较成功的获得单倍体植株的方法
之一［６－８］。
１　高等植物雌配子形成分析
在高等植株雌蕊子房里着生胚珠，在胚珠的
珠心组织里分化为大孢子母细胞和胚囊母细胞，
由１个大孢子母细胞（２ｎ）经过减数分裂形成４个
大孢子（ｎ），即为四分孢子。４个大孢子分成两部
分，其中１个远离珠孔的继续发育，形成胚囊，其
余３个养分被吸收后自然解体。继续发育的一个
大孢子的核经过３次有丝分裂后形成８个核（ｎ），
其中３个为反足细胞，２个为助细胞，２个极核形
成１个细胞，１个为卵细胞。这个７细胞８核结
构组成的结构称为雌配子体。未授粉子房（或胚
珠）离体培养实际上就是诱导胚囊细胞的发育过
程，因胚囊细胞只包含植物体一半染色体信息，所
以发育成的植株为单倍体植株。
单倍体经过诱导加倍可以获得双单倍体植
株（ＤＨ），假如一个基因座上存在一对等位基因，
分别为Ａ和ａ，单倍体诱导获得ＡＡ和ａａ的频率
均为１／２，但常规方法获得基因型频率分别为１／４
ＡＡ、１／２　Ａａ和１／４ａａ，假如ａａ为目标基因型，有ｎ不
存在连锁关系的基因座，那么两种方法获得目标
基因的比率分别为（１／２）ｎ和（１／４）ｎ，这样可以看
出利用单倍体诱导方法获得目标基因的概率明显
大于常规方法。
２　南瓜属蔬菜离体雌核培养获得单倍体
概况
　　自从Ｓａｎ　Ｎｏｅｕｍ利用大麦未受精子房培育
获得单倍体植株以来，已经包括有洋葱［９－１０］、甘
薯［１１］、郁金香［１２］、玉米［１３］、甜菜［１４］、黄瓜［１５］和小
１４１
　　　　　黑　龙　江　农　业　科　学 ６期
麦［１６］等１０科２５种植物通过未受精子房或胚珠
被成功诱导出单倍体植株［１７］。在南瓜属蔬菜的
研究方面，Ｃｈａｍｂｏｎｅｔ等首次利用西葫芦未授粉
胚珠培养获得单倍体和二倍体的嵌合体植株［１８］。
随后南瓜属蔬菜离体雌核培养被广泛研究，并取
得一定进展。Ｍｅｔｗａｌｙ等利用开花前１ｄ的西
葫芦雌花，研究４℃低温预冷天数和 ＭＳ培养基
添加不同浓度２，４－Ｄ对雌核发育的影响，获得了
西葫芦单倍体植株［１９］。陈学军利用我国广泛栽
植的西葫芦品种早青一代的胚囊获得了胚囊植
株［２０］。郭永强对３个杂一代和１个杂六代品种
进行西葫芦未授粉子房离体培养，最终获得单倍
体植株［２１］。谢冰等利用５个杂交组合，分析选取
雌花不同发育时期，以及附加不同浓度２，４－Ｄ、
ＮＡＡ、ＢＡ的Ｎ６培养基对未受精胚珠形成胚状体
的影响，最终获得了再生植株［２２］。徐静以１５个
基因型的西葫芦品种为试材，进行未授粉子房离
体培养，最终获得了西葫芦单倍体植株［２３］。刘栓
桃等利用６个杂交种和３个地方品种共９个基因
型的未受精胚珠进行离体培养，其中８个基因型
获得了再生植株［２４］。葛志东以５个基因型的西
葫芦品种为试材，进行未授粉子房离体培养，获得
了单倍体植株［２５］。李伟［２６］和王朝阳［２７］对西葫芦
未受精子房进行离体培养，均获得了西葫芦单倍
体植株。程慧等以西葫芦品种春玉一号为试材，
研究了不同培养基类型，不同激素浓度对未受精
子房的诱胚效果，获得了再生植株［２８］。
南瓜未授粉子房离体培养试验由 Ｋｗａｃｋ等
获得初始成功［２９］。随后，Ｓｈａｌａｂｙ在对南瓜基因
型、雌花位置、预处理温度时间、蔗糖浓度研究时
获得了单倍体植株［３０］。为明确南瓜未授粉子房
和胚珠诱导的最佳培养条件，翟庆慧以试验南瓜
１号为试材，以 ＭＳ培养基为基本培养基，研究了
黑暗热激处理时间、２，４－Ｄ浓度、激素组合、碳源
种类和浓度等影响南瓜雌核发育的因素，最终获
得了单倍体植株［３１］。陈解放同样以试验南瓜１
号为材料获得未受精胚珠诱导的单倍体植株，选
择出胚状体诱导培养基和分化再生培养基，并研
究了ＫＴ预处理和 ＡｇＮＯ３对未受精胚珠胚状体
和小苗的影响［３２］。孙守如等总结翟庆慧和陈解
放的试验成果，以未受精胚珠为外植体，研究了激
素种类、外植体发育时期、高温预处理时间和Ａｇ－
ＮＯ３浓度对胚状体诱导的影响，并诱导出了南瓜
单倍体植株［３３］。
从这些研究报道可以看出，南瓜属蔬菜离体
雌核诱导技术取得了一定的进展，其在育种及其
它研究中的地位也越来越受到重视，但目前诱导
出的南瓜属蔬菜单倍体的基因型数量有限，离体
雌核胚诱导率也比较低，限制了其在育种等领域
的进一步研究应用，因此探究南瓜属蔬菜离体雌
核培养的影响因素并建立高效稳定的雌核离体诱
导体系成为一大热点。
３　南瓜属蔬菜离体雌核培养影响因素
未受精子房（或胚珠）培养单倍体植株的成败
以及诱导率的高低，受到许多种因素影响，这些因
素不但自身影响离体雌核培养，而且它们之间的
交互作用对未授粉子房（或胚珠）的发育也存在一
定的影响。目前，在这方面研究相对较多的是供
体植株基因型、取材状况、温度预处理、培养基成
分等因素。
３．１　供体植株基因型
人们在长期的研究中发现，离体雌核的诱导
与离体雄核相同，诱导的成功与否受供体基因型
影响很大。有研究者认为，植物雌核发育诱导效
率很大程度上取决于所使用品种的不同［３４］，杂交
组合离体雌核诱导率比定性品种要高［３５］。郭永
强对４个无亲缘关系的南瓜杂交种的未授粉子房
进行离体培养发现，再生植株诱导率和再生植株
中单倍体比率均存在着较为显著的差别，变异幅
度分别为０．５％～６％和０～１４．３％［２１］。谢冰等
研究发现，基因型对西葫芦胚状体诱导频率也有
一定影响［２２］。Ｓｈａｌａｂｙ在对１２种不同基因型南
瓜品种的离体雌核培养时发现Ｒａａｄ的Ｆ１材料表
现最优［３０］。徐静利用９个基因型品种研究基因
型对西葫芦离体雌核培育的影响发现不同基因型
诱导出苗率（０～６１．３％）和诱导出苗时间（３１～
５５ｄ）均不同［２３］。刘栓桃等对最佳取样时期的未
受精胚珠在适宜的诱导培养基进行培养，９个基
因型的８个获得了再生植株，８个基因型再生植
株产率范围是２．６７％～３３．３３％［２４］。葛志东利用
５个西葫芦杂交种研究发现，不同基因型未授粉
子房再生植株诱导率存在差异（０～６．７６％）［２５］。
李伟［２６］和王朝阳［２７］研究发现基因型对西葫芦未
受精子房离体培养诱导胚状体具有一定影响。
从上述的试验研究来看，供体植株基因型确
实对离体雌核发育存在一定的影响，但是由于种
质资源有限等限制因素，目前还未有研究者较为
系统地研究基因型和胚诱导率之间的具体关系。
３．２　取材状况
胚珠的发育时期对离体雌核胚胎的发生有着
很重要的影响［３６］，子房（或胚珠）最敏感的时期为
接近成熟和完全成熟的胚囊发育时期［１５］。陈学
２４１
６期 　　孙朋朋等：利用南瓜属蔬菜未授粉子房培养单倍体的研究进展
军等分别对开花前３ｄ，开花当天和开花后２ｄ雌
花进行离体培养，获得的胚诱导率分别是１０．５％、
１４．２％和４．４％［２０］。谢冰等在研究不同播种时期
与取材时间对胚珠培养发现，秋播材料诱导率高
于春播与夏播材料；开花当天胚珠诱导率最
高［２２］。Ｓｈａｌａｂｙ对２个南瓜Ｆ１杂种的第一、二、
三节位上雌花进行离体胚珠培养后得出，第二节
位上的雌花胚诱导率和成苗效果均最佳［３０］。刘
栓桃等利用９个基因型西葫芦试材研究不同开花
时期雌花对胚诱导及再生植株产率时发现，开花
当天的雌花最适宜离体胚珠的诱导，再生植株产
率最高［２４］。葛志东选取品种２８１和２８２开花前
２ｄ、开花前１ｄ、开花当天的西葫芦子房进行离体
培养时发现，两个基因型有一致的诱导表现，均为
开花前１ｄ诱导率最高，开花当天次之［２５］。王朝
阳选取西葫芦开花前２ｄ、开花前１ｄ、开花当天和
开花后１ｄ的雌花进行未受精子房离体培养获
得，开花前１ｄ和开花当日未受精子房出胚数和
胚囊植株诱导率最高［２７］。陈解放研究发现，开花
当天南瓜子房处于七细胞八核成熟胚囊期，此时
期的胚状体诱导率和成苗率均高于其它对应时期
胚珠［３２］。孙守如等将开花前２ｄ、开花前１ｄ和开
花当天的雌花胚珠接种后发现，开花当天的未受
精胚珠出胚效果最好，出胚率为２６．７％［３３］。
由此可知，第二节位上，开花当天和开花前
１ｄ雌花离体胚珠诱导获得单倍体植株的成功率
比较高。这可能与内源激素（如内源ＧＡ，ＢＡ等）
水平在开花当天达到最高水平有关［２０］。
３．３　温度预处理
为了提高培养效率，通常对试验材料进行低
温、黑暗、热激、饥饿等预处理或预培养，目的是从
生理和生化上改变细胞生理状态、分裂方式和发
育途径［３７］。Ｋｗａｃｋ等研究表明，南瓜在５℃条件
下预处理２ｄ能提高胚胎诱导率［２９］。Ｓｈａｌａｂｙ发
现４℃或３２℃条件下都是处理４ｄ的效果最
佳［３０］。但也有研究者认为不进行低温预处理的
胚珠诱导率较高［１９］。郭永强对西葫芦接种胚珠
热激处理得出，３７℃热激５ｄ的效果最好［２１］。徐
静对西葫芦杂交种进行黑暗热激处理时得出，
３５℃热激５ｄ的胚珠转色率最高，并与其它处理
存在显著差异［２３］。葛志东利用京香蕉进行热激
处理对离体胚珠转绿率的影响试验时，设置３个
温度梯度：３２、３５和３８℃，每个温度设置３个时间
梯度：３、５和７ｄ，最终获得以３５℃热激５ｄ效果
最佳［２５］。王朝阳对接种后的西葫芦子房置于不
同温度热激处理后同样获得３５℃热激５ｄ西葫芦
胚珠转色率最高［２７］。翟庆慧对３５℃黑暗热激南
瓜离体子房天数的不同对出胚率的影响，３５℃黑
暗热激的诱导率以６ｄ的效果最佳［３１］。孙守如
等研究发现，３５℃高温处理５ｄ的效果最为明显，
出胚率达３２．２％，出苗率也最高４４．８％［３３］。
由此可以看出，低温预处理的温度和时间对
南瓜属蔬菜胚诱导率研究相对较少，但在高温黑
暗热激处理方面，大部分研究证明，３５℃热激５ｄ
对离体雌核发育有着明显的促进作用。
３．４　培养基成分
体细胞胚胎发生的细胞和形态建成受培养基
和遗传效应的影响，其中培养基包括培养基成分
和物理状态［３８］。在一般的植物再生体系建立过
程中，培养基被看作是人工诱导形态建成的首要
因素，同样，未受精子房（或胚珠）的离体培养也受
培养基成分的影响。培养基成分包含基本培养
基、碳源、外源激素和其它外源添加物等多种
因素。
３．４．１　基本培养基　早期的研究中，研究者主要
采用的是Ｎｉｔｓｃｈ培养基，但未能成功诱导出离体
雌核单倍体植株。２０世纪７０年代后，研究者开
始把基本培养基换作改良的 Ｍｉｌｅｒ、Ｎ６、ＭＳ培养
基之后，才陆续有了成功的报道。李伟以添加一
定外源激素的 ＭＳ、Ｂ５、Ｎ６、Ｗｈｉｔｅ基本培养对西
葫芦未受精胚珠进行离体培养时获得，以 ＭＳ作
为基本培养基时，胚状体诱导率最高，达１６．６７％，
其次为 Ｎ６培养基（１３．３３％），Ｂ５诱导率很低，
Ｗｈｉｔｅ诱导率为０［２６］。程慧等以西葫芦春玉一号
未受精子房为材料，分析 ＭＳ、Ｂ５、Ｎ６和 Ｗｈｉｔｅ基
本培养基的诱胚效果，结果表明以 ＭＳ为基本培
养基时胚状体诱导率最高［２８］。但由于在种内和
种间离体胚胎发生所需要的营养不同，所以并没
有获得通用的培养基［３９］，即使在同一种作物，不
同的品种之间，对培养基的要求也存在不同，所以
在选择基本培养基时，必须要经过充分的比较试
验才能确定。目前，在南瓜属蔬菜上成功获得单
倍体植株主要应用的是 ＭＳ和Ｎ６培养基。
３．４．２　外源激素　Ｋｗａｃｋ等研究认为植物激素
对南瓜胚的发生起重要作用［２９］。Ｍｅｔｗａｌｙ等研
究发现，１和５ｍｇ·Ｌ－１２，４－Ｄ浓度处理时，对西葫
芦未受精胚珠胚诱导率效果最佳［１９］。郭永强认
为，ＭＳ 培养基中加入ＩＢＡ 可以促进植株生
根［２１］。谢冰等对２，４－Ｄ、ＮＡＡ、ＢＡ等３种植物生
长调节剂的浓度进行研究表明，Ｎ６培养基中添加
２ｍｇ·Ｌ－１２，４－Ｄ、０．５ｍｇ·Ｌ－１　ＮＡＡ和１ｍｇ·Ｌ－１ＢＡ
对西葫芦离体雌核诱导率最高［２２］。徐静利用
京葫一 号 研 究 发 现，添 加 ０ ｍｇ·Ｌ－１　２，４－Ｄ、
３４１
　　　　　黑　龙　江　农　业　科　学 ６期
０．５ｍｇ·Ｌ－１　ＮＡＡ和１ｍｇ·Ｌ－１６－ＢＡ培养基上表现
最好，诱导率高达４２．４％，出苗最早仅需２４ｄ，苗
的状态也比较好［２３］。刘栓桃等以并丰一号对不
同浓度２，４－Ｄ筛选与０．５ｍｇ·Ｌ－１　ＮＡＡ适宜激素
配比发现，０．５ｍｇ·Ｌ－１　ＮＡＡ＋１．０ｍｇ·Ｌ－１２，４－Ｄ
再生植株产率最高，达２８．３３％［２４］。葛志东研究
显示，不加外源激素的 ＭＳ培养基上不能诱导出
西葫芦再生植株，单独使用一种培养基诱导率极
低，培养基中加入３ｍｇ·Ｌ－１２，４－Ｄ＋０．２５ｍｇ·Ｌ－１
ＮＡＡ＋１ｍｇ·Ｌ－１６－ＢＡ效果最佳［２５］。翟庆慧对南
瓜子房离体培养后，筛选出最适宜南瓜离体胚珠
胚诱导的２，４－Ｄ浓度为４．０ｍｇ·Ｌ－１，ＮＡＡ和６－
ＢＡ组合的浓度均为０．５ｍｇ·Ｌ－１［３１］。陈解放研究
发现，外源激素ＫＴ对南瓜未受精胚珠不定芽的
发生具有抑制作用，但其可以延缓胚珠组织的衰
老［３２］。李伟研究发现，不添加激素或只添加一种
激素处理均不能诱导出胚状体，且在诱导出胚状
体处理中，０．５ｍｇ·Ｌ－１　ＮＡＡ＋１ｍｇ·Ｌ－１６－ＢＡ组合
的胚状体诱导率较高，达１７．２５％［２６］。程慧等在
ＭＳ培养基中添加不同浓度的６－ＢＡ和 ＮＡＡ，筛
选出２种激素的最佳组合（１ｍｇ·Ｌ－１　６－ＢＡ＋
０．５ｍｇ·Ｌ－１　ＮＡＡ），之后添加不同浓度的２，４－Ｄ
筛选出质量浓度为１．０ｍｇ·Ｌ－１２，４－Ｄ可加快胚珠
的膨大速度，增加转绿率，但对出胚率无影响；研
究还筛选出了０．１ｍｇ·Ｌ－１　ＮＡＡ是诱导胚状体芽
生根的适宜浓度［２８］。孙守如等研究发现，２，４－Ｄ、
ＮＡＡ和６－ＢＡ组合有利于胚状体的形成，出胚效
果最好的培养基为 ＭＳ＋１．０ｍｇ·Ｌ－１　２，４－Ｄ＋
０．２５ｍｇ·Ｌ－１　ＮＡＡ＋０．５ｍｇ·Ｌ－１６－ＢＡ，出胚率达
３１．１％［３３］。
就目前研究来看，南瓜属蔬菜胚培养所使用
培养基中添加激素研究最多的是２，４－Ｄ，ＮＡＡ和
６－ＢＡ，所使用范围分别为０～５ｍｇ·Ｌ－１、０．２５～
０．５ｍｇ·Ｌ－１和１．０ｍｇ·Ｌ－１。总的来看，２，４－Ｄ的
添加浓度范围比较大，具体添加量以及与 ＮＡＡ
和６－ＢＡ组合成最佳配比，仍需要进行大量研究。
其它外源激素，如在黄瓜离体雌核培养上成功应
用的ＴＤＺ［４０］以及在胡萝卜上提高雌核诱导率的
ＩＡＡ［４１］，在南瓜属蔬菜上研究相对较少。
３．４．３　琼脂和蔗糖浓度　蔗糖是未受精子房（或
胚珠）的离体培养诱导应用最多，也是相对较成功
的碳源。另外，琼脂浓度对胚状体的诱导也有一
定作用。陈学军等研究发现，西葫芦胚珠愈伤组
织诱导成苗阶段在０．８％琼脂和２％蔗糖组合时
芽诱导率最高，达１５．６％［２０］。Ｓｈａｌａｂｙ用Ｅｓｋａｎ－
ｄｒａｎｉ南瓜品种未受精胚珠离体培养，所使用蔗糖
浓度分别为３％、６％和９％，发现不同浓度的蔗糖
胚诱导率不同，分别为１６．０％、８．４％和０［３０］。翟
庆慧利用蔗糖和葡萄糖两种碳源及不同浓度对南
瓜未受精子房培养研究，结果显示出胚率以蔗糖
３０ｇ·Ｌ－１为最高，均值为１４．６７％，其次为葡萄糖
４０ｇ·Ｌ－１，均值为６．３５％［３１］。
从已有的报道来看，南瓜属蔬菜离体雌核诱
导蔗糖浓度在２０～３０ｇ·Ｌ－１的水平诱导率较高，
并且易于诱导形成单倍体植株；琼脂含量为０．８％
时诱导效果最佳。
３．４．４　其它外源添加物　活性炭（ＡＣ）和 Ａｇ－
ＮＯ３等两种非激素物质在培养基中也以不同方式
起着不同作用。ＡｇＮＯ３是乙烯合成的抑制剂，
Ｍｏｈｉｕｄｄｉｎ等认为 ＡｇＮＯ３影响愈伤组织内源激
素代谢［４２］。因此某些研究者也在培养基中添加
ＡｇＮＯ３来进行南瓜属蔬菜未受精离体胚珠的诱
导研究。培养基中添加一定浓度活性炭可以吸附
离体胚珠中产生的有毒次生代谢产物，但浓度过
高也会吸附培养基内的营养物质。陈学军等在做
诱根试验时发现，培养基中添加高浓度的ＮＯ３－有
利于不定根的形成［２０］。陈解放把 ＡｇＮＯ３设置６
个浓度（０、２、４、８、１６和３２ｍｇ·Ｌ－１）后添加在诱导
培养基中并把活性炭设置３个浓度（０、０．５、１和
２ｇ·Ｌ－１）添加入再生培养基中进行研究得知，
ＡｇＮＯ３浓度在１６ｍｇ·Ｌ－１时，胚珠出芽率高（达
８０％），南瓜未受精胚 珠 不 定 芽 发 生 的 最 佳
ＡｇＮＯ３浓度为１６ｍｇ·Ｌ－１；胚状体和不定芽的分
化再生培养基以含活性炭０和１ｇ·Ｌ－１较好，外植
体接种到含活性炭１ｇ·Ｌ－１培养基上后，生长比接
种到不含活性炭培养基上稍缓，但根和茎都很粗
壮，叶片墨绿，移栽到培养基上后很容易成活［３２］。
但也有研究者认为南瓜未受精胚珠对 ＡｇＮＯ３极
为敏感，离体雌核胚诱导明显受到其抑制［３３］。目
前，对于活性炭和ＡｇＮＯ３的作用机理还不十分明
确，有待于进一步的研究。
４　再生植株的倍型鉴定及单倍体植株
加倍
　　离体雌核培养获得的单倍体植株理论上应是
来源于胚囊成员细胞的单倍体，但是实际还包含
了单倍体、双单倍体、多倍体以及嵌合体植株，因
此需要对获得的再生植株进行倍型鉴定，在其中
筛选出单倍体植株，并对其进行加倍，是其应用于
育种的前提和基础。
目前，再生植株鉴定应用最多的是染色体计
数法，该方法检测结果可信，是倍型确定中最基本
的方法，但由于南瓜属蔬菜染色体数目多，容易造
成观察和技术困难［４３］，需要大批研究观察才能确
４４１
６期 　　孙朋朋等：利用南瓜属蔬菜未授粉子房培养单倍体的研究进展
定其倍型；形态学鉴定法是通过观察植株形态学
特性进行再生植株倍型的鉴定，这种方法简便直
观，但是需要幼苗长到一定大小才能观察确定，耗
费时间较长，而且准确率有待确定；叶片单位面积
气孔数、气孔保卫细胞长度及叶绿体数目与再生
植株的倍型有一定影响，因此此方法也可以进行
再生植株的倍型鉴定。谢冰等［２２］选用该法初步
对西葫芦再生植株的倍性进行确定；流式细胞仪
鉴定法是通过比较核ＤＮＡ含量鉴定再生植株的
倍型，该方法便捷、迅速、准确度高，不受样品部位
及时间限制，一次同时可以测定多个样品，效率
高，但流式细胞仪价格昂贵、检测费用较高，因此，
在南瓜属蔬菜再生植株的倍型鉴定方法选择过程
中，结合实验室仪器设备，选择相对较准确、效率
高且耗费较少的某一种或某几种方法进行检测。
检测获得的单倍体再生植株应用于育种之前
一般先进行染色体加倍。染色体加倍可分为自然
加倍和人工加倍，自然加倍是在生长过程中植株
自然加倍成双单倍体，但是在大多数作物中自然
加倍频率较低；秋水仙碱处理幼苗，阻止纺锤体的
正常生长，染色体复制后不能一分为二，从而使染
色体加倍，秋水仙碱处理法是目前最常用的人工
加倍方法，包括浸渍法、涂抹法、滴液法等，其中浸
渍法是主要的方法。
５　问题及展望
应用未授粉子房（或胚珠）获得单倍体株系并
用于育种已经在水稻、小麦、玉米和烟草等作物中
进行实践，培育出来的新品种也得到大面积的推
广。蔬菜中应用未授粉子房（或胚珠）离体培养比
较普遍的是葫芦科植物，并在黄瓜、西葫芦、甜瓜、
南瓜和苦瓜等作物中获得单倍体（或双单倍体）植
株，但大多数诱导试验体系不够稳定，目前应用在
育种实践上的相关报道仅有津美３号黄瓜新品
种［４４］。其中南瓜属蔬菜虽然获得了单倍体植株，
但是诱导出的基因型有限，诱导率比较低，诱导体
系不够完善、培养基成分及培养条件间相互作用
关系还不清楚等原因，一直制约着其向育种方向
发展，需要进一步优化胚的培养条件，筛选胚状体
发生频率高的形态学和生理指标，探索雌核发育
过程中激素和酶活性的变化。因此，通过改进实
验技术建立稳定性好、重复性高的南瓜属蔬菜未
受精子房离体培养诱导效率并获得再生植株，在
南瓜属蔬菜育种中具有重要意义。
近年来，随着我国经济的快速发展和人们生
活水平的逐步提高，南瓜属蔬菜以其独特的营养
保健作用受到人们的重视，南瓜属蔬菜育种业的
相关研究也逐步扩展。通过未授粉子房的离体培
养单倍体植株，可以避免育种工作中繁琐的多代
自交程序，可以快速有效地获得纯系，从而大大缩
短育种年限；培养植株所含隐性基因均处于纯合
状态，可以消除显性基因的干扰，有利于新品种的
获得。因此，通过离体雌核诱导技术对南瓜属蔬
菜主要品质、抗逆性、抗病性和耐低温弱光等进行
改良以及种子资源的创新利用上，将会开辟一条
新的育种途径。
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ＳＵＮ　Ｐｅｎｇ－ｐｅｎｇ１，２，ＬＩＵ　Ｔａｏ１，２，ＳＨＥＮ　Ｈｏｎｇ１，２，ＳＵＮ　Ｊｉｎ１，２，３
（１．Ｆａｃｉｌｉｔｙ　Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｓｕｑｉａｎ），Ｓｕｑｉａｎ，Ｊｉａｎｇｓｕ
２２３８００；２．Ｆａｃｉｌｉｔｙ　Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｓｕｑｉａｎ，Ｓｕｑｉａｎ，Ｊｉａｎｇｓｕ　２２３８００；３．Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｌ
Ｃｏｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｎａｎｊｉｎｇ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ　２１００９５）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｐｒｏｍｏｔｅ　ｔｈｅ　ｐｕｍｐｋｉｎ　ｈａｐｌｏｉｄ　ｂｒｅｅｄｉｎｇ，ｔｈｅ　ｆｅｍａｌｅ　ｇａｍｅｔｏｐｈｙｔｅ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄ
ｔｈｅｎ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｏｆ　ｕｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｄ　ｏｖａｒｉｅｓ　ｏｆ　Ｃｕｃｕｒｂｉｔａｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ　ｗｅｒｅ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ，ｔｈｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ａｆｆｅｃｔｉｎｇ　ｏｆ　ｃｕｌ－
ｔｕｒｅ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　ｏｆ　ｕｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｄ　ｏｖａｒｉｅｓ，ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ’ｓ　ｐｌａｎｔ　ｐｌｏｉｄｙ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｈａｐｌｏｉｄ　ｄｏｕ－
ｂｌｉｎｇ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ｕｎｐｏｌｉｎａｔｅｄ　ｏｖａｒｙ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ
ｃｕｌｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｃｕｃｕｒｂｉｔａ　ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ　ｗｅｒｅ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｕｃｕｒｂｉｔａｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ；ｕｎｐｏｌｉｎａｔｅｄ　ｏｖａｒｙ；ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　ｃｕｌｔｕｒｅ；ｈａｐｌｏｉｄ　ｐｌａｎｔｓ
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